【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及建筑材料，具體為一種門窗低導系數密封材料及其制備方法。
技術介紹
1、節能減排是世界范圍內的重要研究課題，使用高效隔熱保溫材料是節能減排的關鍵措施之一，建筑門窗按其所處的位置不同分為圍護構件或分隔構件，其需要具有保溫、隔熱、隔聲、防水、防火等功能，寒冷地區由門窗縫隙而損失的熱量，占全部采暖耗熱量的25％左右，因此門窗的密封性的要求，是節能設計中的重要內容；市場上的密封材料一般是聚氯乙烯、聚苯乙烯等塑料為主，但塑料型材易老化，難降解，其內襯件沒有連結成整體，且內部小分子增塑劑易遷移至制品的表層而導致密封條彈性變差使材質變硬，從而影響到門窗的密封性能，因此制備出一種低導熱系數的材料用于門窗的密封，以保證室內冬暖夏涼，已成為目前亟需解決的問題。
2、密封材料對建筑門窗的密封性起著舉足輕重的影響作用，現有技術中的建筑密封材料主要有天然橡膠、三元乙丙橡膠和硅橡膠等幾個品種，其中天然橡膠密封條耐熱老化差、容易龜裂；三元乙丙橡膠常使用硫磺硫化，導致耗能高且有較大氣味，而且膠條耐候性能和抗老化性能差，使用溫度范圍較窄；硅橡膠密封材料有良好的耐候性、耐高低溫性、壓縮變形性、透氣性，其無毒無味，環境友好等物理性能使之非常適用于建筑上使用；但是現有的硅橡膠密封材料的力學性能較差，其拉伸強度和抗撕裂強度性能與三元乙丙橡膠有一定的差距，此外，硅橡膠材料本身易燃，遇到明火可持續性燃燒，難以滿足實際應用需求。
3、酚醛泡沫具有低煙低毒、尺寸穩定、導熱系數低等優點，被譽為“保溫材料之王”，在阻燃劑、涂料、保溫材料等方面得到
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于克服現有技術存在的不足之處，提供了一種門窗低導系數密封材料及其制備方法，顯著降低了密封材料的導熱系數，提高了耐熱性能和力學性能。
2、為實現上述目的，本專利技術采取的技術方案為：
3、一種門窗低導系數密封材料包括如下按重量份數計的組分：100份乙烯基硅橡膠、20-30份填料、5-12份氣相白炭黑、10-16份玻璃纖維、3-8份含氫硅油、3-15份高度支化酚醛改性硅橡膠、2-6份促進劑和1-3份硫化劑。
4、高度支化酚醛改性硅橡膠的制備方法為：將按重量份數計的100份含氫硅橡膠溶解于二甲苯中，加入2-5份雙[1,3-雙(2-乙烯基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷]鉑，在氮氣氛圍下升溫至85-100℃，加入30-50份烯基醚化酚醛樹脂，繼續反應16-32h，減壓濃縮，然后加入3-6份吐溫-80和10-15份發泡劑，攪拌均勻，最后加入8-12份固化劑，快速攪拌均勻，在70-90℃烘箱中固化10-20min，得到高度支化酚醛改性硅橡膠。
5、進一步的，填料為珍珠巖微粉、納米氮化鈦或空心玻璃微珠中的任意一種。
6、進一步的，玻璃纖維為經硅烷偶聯劑處理過的長度為3-5mm的短玻璃纖維。
7、進一步的，發泡劑為正戊烷，固化劑為苯磺酸。
8、進一步的，烯基醚化酚醛樹脂的制備方法為：
9、步驟(1)、氮氣氛圍下，向反應燒瓶中加入腰果酚和甲酸，攪拌均勻后，滴加雙氧水，在70-90℃下反應2-5h，接著加入氫氧化鈉水溶液，調節ph至10-12，繼續反應1-3h，分液后水洗干燥，得到羥基化腰果酚。
10、步驟(2)、氮氣氛圍下，向反應燒瓶中加入苯酚、羥基化腰果酚、液體聚甲醛和氫氧化鈉，分三次加入多聚甲醛，在90-105℃下反應2-5h，降溫出料，得到腰果酚改性酚醛樹脂。
11、步驟(3)、氮氣氛圍下，向反應燒瓶中加入腰果酚改性酚醛樹脂和正丁醇，攪拌均勻后，加入氫氧化鉀，升溫至70-90℃使其完全溶解，滴加烯丙基溴，繼續反應5-12h，加入去離子水洗滌至中性，減壓濃縮，干燥后得到烯基醚化酚醛樹脂。
12、進一步的，步驟(1)中按重量份數計，腰果酚為100份，甲酸為5-10份，雙氧水為65-75份。
13、進一步的，步驟(1)中氫氧化鈉的質量分數為15-30％。
14、進一步的，步驟(2)中按重量份數計，苯酚為100份、羥基化腰果酚為10-30份、液體甲醛為10-15份、氫氧化鈉為3-6份，多聚甲醛為160-180份。
15、進一步的，步驟(3)中按重量份數計，腰果酚改性酚醛樹脂為100份，氫氧化鉀為30-45份，烯丙基溴為50-80份。
16、進一步的，制備方法為：將乙烯基硅橡膠加入至高速捏合機中，加入填料、氣相白炭黑、玻璃纖維、含氫硅油和高度支化酚醛改性硅橡膠，在溫度為150-165℃、轉速為1500-2000r/min下混煉2-4h，接著置于開煉機中，加入促進劑，混合均勻后進行薄通，然后加入硫化劑置于擠出機中，擠出成型，得到門窗低導系數密封材料。
17、采取上述技術方案，本專利技術的有益效果在于：
18、本專利技術首先將腰果酚側鏈上的雙鍵氧化成鄰二醇結構，以增強其親水性，得到羥基化腰果酚，再替代部分苯酚合成腰果酚改性酚醛樹脂，接著與烯丙基溴反應得到烯基醚化酚醛樹脂，然后與含氫硅橡膠在鉑催化劑的作用下進行加成反應，得到高度支化酚醛改性硅橡膠，最后與乙烯基硅橡膠、填料等進行開煉擠出，得到門窗低導系數密封材料。
19、酚醛樹脂是一種非晶態材料，其分子呈無序排列，分子間的間隙較大，熱量傳導的路徑較長，導熱系數較低；將酚醛樹脂與硅橡膠接枝產生交聯，并經過發泡劑發泡后，其氣孔尺寸普遍小于空氣分子(氮氣和氧氣)的自由程(約70nm)時，氣孔內的氣體分子被束縛，在氣孔內做原位振動，氣相傳熱被消除，相當于氣孔內處于真空狀態，從而可獲得低于“無對流空氣”的導熱系數；同時其較小的氣孔尺寸增加了對熱輻射的散射和屏蔽作用，有助于降低熱輻射，具有較低的導熱系數，以保證室內的冬暖夏涼。
20、腰果酚與苯酚的結構具有相似性，含有柔性鏈的腰果酚引入酚醛樹脂分子結構中提高了樹脂基體的韌性，在發泡過程中可以承受更多的發泡氣體膨脹力，提高了泡沫的閉孔率和酚醛泡沫的力學強度與韌性；改性后的酚醛樹脂和硅橡膠進行了有效接枝，與基體具有良好的相容性，酚醛樹脂結構中含有大量的苯環并交聯成體型結構，使得酚醛樹脂具有良好的耐熱性，能在500℃以下保持較高的穩定性；酚醛改性硅橡膠燒蝕后的炭化層穩定，使得硅橡膠的粉化得到明顯抑制，進一步提高了門窗密封材料的高溫穩定性。
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1.一種門窗低導系數密封材料，其特征在于，所述密封材料包括如下按重量份數計的組分：100份乙烯基硅橡膠、20-30份填料、5-12份氣相白炭黑、10-16份玻璃纖維、3-8份含氫硅油、3-15份高度支化酚醛改性硅橡膠、2-6份促進劑和1-3份硫化劑；
2.根據權利要求1所述的門窗低導系數密封材料，其特征在于，所述填料為珍珠巖微粉、納米氮化鈦或空心玻璃微珠中的任意一種。
3.根據權利要求1所述的門窗低導系數密封材料，其特征在于，所述玻璃纖維為經硅烷偶聯劑處理過的長度為3-5mm的短玻璃纖維。
4.根據權利要求1所述的門窗低導系數密封材料，其特征在于，所述發泡劑為正戊烷，固化劑為苯磺酸。
5.根據權利要求1所述的門窗低導系數密封材料，其特征在于，所述烯基醚化酚醛樹脂的制備方法為：
6.根據權利要求5所述的門窗低導系數密封材料，其特征在于，所述步驟(1)中按重量份數計，腰果酚為100份，甲酸為5-10份，雙氧水為65-75份。
7.根據權利要求5所述的門窗低導系數密封材料，其特征在于，所述步驟(1)中氫氧化鈉的質量
8.根據權利要求5所述的門窗低導系數密封材料，其特征在于，所述步驟(2)中按重量份數計，苯酚為100份、羥基化腰果酚為10-30份、液體甲醛為10-15份、氫氧化鈉為3-6份，多聚甲醛為160-180份。
9.根據權利要求5所述的門窗低導系數密封材料，其特征在于，所述步驟(3)中按重量份數計，腰果酚改性酚醛樹脂為100份，氫氧化鉀為30-45份，烯丙基溴為50-80份。
10.一種如權利要求1-9任一項所述的門窗低導系數密封材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法為：將乙烯基硅橡膠加入至高速捏合機中，加入填料、氣相白炭黑、玻璃纖維、含氫硅油和高度支化酚醛改性硅橡膠，在溫度為150-165℃、轉速為1500-2000r/min下混煉2-4h，接著置于開煉機中，加入促進劑，混合均勻后進行薄通，然后加入硫化劑置于擠出機中，擠出成型，得到門窗低導系數密封材料。
...【技術特征摘要】
1.一種門窗低導系數密封材料，其特征在于，所述密封材料包括如下按重量份數計的組分：100份乙烯基硅橡膠、20-30份填料、5-12份氣相白炭黑、10-16份玻璃纖維、3-8份含氫硅油、3-15份高度支化酚醛改性硅橡膠、2-6份促進劑和1-3份硫化劑；
2.根據權利要求1所述的門窗低導系數密封材料，其特征在于，所述填料為珍珠巖微粉、納米氮化鈦或空心玻璃微珠中的任意一種。
3.根據權利要求1所述的門窗低導系數密封材料，其特征在于，所述玻璃纖維為經硅烷偶聯劑處理過的長度為3-5mm的短玻璃纖維。
4.根據權利要求1所述的門窗低導系數密封材料，其特征在于，所述發泡劑為正戊烷，固化劑為苯磺酸。
5.根據權利要求1所述的門窗低導系數密封材料，其特征在于，所述烯基醚化酚醛樹脂的制備方法為：
6.根據權利要求5所述的門窗低導系數密封材料，其特征在于，所述步驟(1)中按重量份數計，腰果酚為100份，甲酸為5-10份，雙氧水為65-75份。
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【專利技術屬性】
技術研發人員：孔洲，孔愧生，華加，
申請(專利權)人：江蘇德立節能科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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